美國科學家用納米材料實現太陽能淡化海水
一層添加了納米粒子的聚合物材料,能讓海水淡化濾膜具備吸收陽光、自行加熱海水的功能,使淡化過程無須用電。
美國賴斯大學研究人員在新一期美國《國家科學院學報》上報告說,這是該校納米技術水處理中心第一項重大創新,結合了膜蒸餾技術與納米光子學。
膜蒸餾是當前主要的海水淡化方案之一,它利用微孔膜的特殊性質,使加熱的海水在膜的一側產生水蒸氣,通過濾膜後冷凝成淡水。由於無須把海水加熱到沸騰的程度,膜蒸餾的能耗比傳統的熱蒸餾要低,但仍然很可觀。
研究人員利用市面上普通的納米炭黑粒子,結合多孔聚合物研製出一層特殊材料,放置在濾膜表面。這層材料能吸收80%的陽光能量,只通過太陽能就可以加熱海水、產生水蒸氣。
添加了特殊材料層的濾膜厚約幾毫米。研究人員說,如果用聚光手段,每平方米濾膜每小時可生產6升淡水。他們計劃開發出模塊化的裝置,使用戶能便捷地根據實際需求搭建規模合適的淡化設施。
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